高校桌椅设计的人机工程学研究（最终五篇）

第一篇：高校桌椅设计的人机工程学研究

第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 课题的来源及意义 随着我国经济持续快速地发展人民生活水平不断提高生活节奏也不断加快学习工作的压力日益增大因此人们需要一个舒适、高效、健康的工作学习环境高校大学生更是如此。目前市场上不断推出各类舒适健康的家具产品用以提高学习工作效率满足人们生理、心理的各种需求。在高速发展的大学校园里各类先进设备不断引入提高了学生的学习效率但同时也看到同学们每天大量使用的桌椅却并不尽如人意。据统计大学生每天大约有的学习时间在教室度过然而抽样调查显示以上的同学对目前使用的校园桌椅不满意如桌椅高度不合理伏案就坐不适课桌下部空间狭小伸不开腿座面倾角过大身体前倾不舒适座椅靠背设计不舒适身体腰酸背痛等问题。高校桌椅存在的种种设计缺陷导致学生身体疲劳、视力下降、腰部损伤、颈椎病等诸多现象出现严重影响了学习效率及身体健康。因此健康舒适的桌椅设计问题亟待解决而解决此问题的关键在于人机工程学知识的研究应用。人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素研究人和机器及环境的相互作用研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科1。本课题的研究目的是将人机工程学原理应用到高校桌椅设计系统中充分考虑人的因素从整体的使用者出发并紧密结合国家建设部《基于室内空间设计的大学生人体尺寸的研究》项目的数据及结论使其设计尺寸符合青年大学生人体生理尺度和人体动作尺度保证人体有一个健康良好的坐姿从而有利于提高学习效率减少疲劳和不舒适感保证青年学生身心的健康发展和学习效果最终使整个人—机—环境系统达到和谐统一并在此基础上为高校课桌椅设计系统提供一整套全面科学的数据参考。因此选择这一课题具有以下三方面意义 通过查阅文献资料发现目前国内还没有专门针对高校大学生使用的桌椅系统进行深入的人机工程学研究大多只是从一般性、概括性角度论述桌椅设计的文章如座椅舒适性研究、家具的人机工程学研究等。通过上网搜索外文资料发现国外一些专家专门从事座椅设计的人机工程学研究但针对高校桌椅设计的研究甚少。因此在这个背景下本课题结合国内高校的现实情况尤其是对产品使用者——高校大学生群体进行生理和心理研究来填补国内在这一领域的空白具有比较重要的学术价值。高等学校进一步扩大招生规模的决策出台后全国普通高校招生人数和在校人数分别比年翻了一番多。近年我国在读大学生人数已经占到了同龄人口至周岁的至年中国大学生人数已稳步达到万中国大学生所代表的市场潜力也将变得越来越庞大。国家将增加对高教的投入高校后勤社会化改革也在逐步深入高校硬件建设应该上一个新的台阶。而高校课桌椅作为和大学生学习息息相关的硬件设施其设计科学合理显得尤为迫切这是研究本课题的社会意义。2 第一章 绪论 硕士研究生学位论文 在教育走向市场化的环境下设计师必须及时为生产者提供可靠的、实用的设计依据确保广大学生能够使用上经过科学设计的课桌椅真正做到以人为本。通过本课题的研究希望能对现有的高校桌椅生产提供科学的设计参考制造出符合实际的桌椅产品提高生产效率因此具有较高的经济价值。综上所述为了提高高校大学生的学习质量减少设计不合理的桌椅给他们健康带来的损害课题将从实际出发以人为本针对高校大学生合理选择人体样本进行调查和实测对测量的数据开展统计分析等研究工作制定出符合实际的高校大学生人体尺寸标准最终将其应用到高校桌椅设计中为发展和完善高校课桌椅产品标准提供一个科学依据使课桌椅设计更能满足青年大学生的需求具有重要的现实意义。1.2课题研究的国内外现状及存在问题 1.2.1 国外研究现状 在人机工程学这一领域可以说国外一直走在中国的前面。二战时人机工程学受到关注后伴随工业革命的发生在工业产品中进行有关人机工程学的设计就已经在设计师的头脑中形成了。在家具设计这一方面国外的设计意识也明显要重于中国。特别是办公家具国外非常注重人体工效的研究他们认为宜人的环境和健康的姿势是增加工作效率的重要方面。因此他们不遗余力的追求人机工程学的产品如Robert Bridger的Introduction to Ergonomics2Rain LuederKageyu Noro的Hard Facts About soft Machines:The Ergonomics of seating3来分析坐姿理论和真正的椅子原理等Jere AdamsonSam Maloof编写的

The Furniture of Sam Maloof4通过Sam Maloof的经历和他设计的以人为本的椅子为实例来探讨。然而通过上网搜索外文资料发现国外针对高校桌椅设计的人机工程学专向研究还没有不过在美国、英国等发达国家都已建立了较为完善的人体测量体系并定期进行人体尺寸数据的采集和更新这就为产品的设计和生产提供了科学的依据。对本课题而言科学准确的人体尺寸数据是设计的重点我国应该借鉴国外丰富的经验对人体测量数据及时进行补充和更新。1.2.2 国内研究现状 国家标准局早在年就制定颁发了《学校课桌椅功能尺寸》在年又制定颁发了《学校课桌椅卫生标准》。但遗憾的是这两项国家标准当时并不包含高等学校课桌椅部分直到年颁发了新国家标准—《学校课桌椅功能尺寸》5才增加了高等学校课桌椅部分的尺寸依据和技术要求。而这一切的前提应建立在科学的人体尺寸数据基础上。然而我国自年颁布的国家标准— 《中国成年人人体尺寸》6以来由于这方面工作的艰辛就再也没有更新只是随后于年发布实施了—《工作空间人体尺寸》7。显然在此基础上进行人机工程学的各种应用研究并不能适应时代发展的要求。因此现在迫切需硕士研究生学位论文 第一章 绪论 3 要进行一次大样本的人体测量以建立起最新的人体尺寸数据库为工业设计或人机工程应用提供所需的人体尺寸数据。总之随着青年身高、体重的发展变化及时代发展国内存在课桌椅标准再修订的问题本课题的研究便是建立在国家建设部《基于室内空间设计的大学生人体尺寸的研究》项目上进行应用的最终制定出符合实际的高校桌椅产品尺寸标准。1.2.3 主要存在问题 高校课桌椅设计所依据的人体尺寸标准仍旧沿用我国于年颁布的国家标准—《中国成年人人体尺寸》和年颁布的国家标准—《工作空间人体尺寸》正如前面所述其应用是不适应时代发展要求的。所以研究解决人体尺寸问题及其应用制定出一套符合实际的高校大学生人体尺寸标准并将其应用于桌椅设计中可谓迫在眉睫。通过初步市场调研显示高校课桌椅的设计多为各个厂家相互模仿抄袭设计开发新产品的步子不大造成产品程式化、商业化严重尺寸标准含糊、功能性差市场千篇一律、缺乏亮点已无法满足大学生日益增长的个性化需求。通过对身边不同院校的大学生进行问卷调查后得知以上的同学对其所使用的课桌椅有很大的意见课桌椅尺寸设计不合理不符合人机学的要求给学习带来很多不便。因此在我国高校课桌椅设计的人机工程学研究亟待开发更广阔的空间。1.3课题的主要研究内容 本课题通过对某高校教室用课桌椅和图书馆阅览室桌椅进行实地调研并对其使用者高校青年学生进行抽样调查分析全面研究使用者对于产品的生理、心理需求根据收集的资料和调研结果利用人机工程学的原理和方法得出评价结果提出高校桌椅设计存在的具体问题并加以解决。从实际出发针对高校大学生群体合理选择人体样本依据课桌椅设计常用的人体尺寸进行调查和实测对测量的数据开展统计分析等研究工作制定出符合实际的高校大学生人体尺寸标准最终将其应用到高校桌椅设计中为发展和完善高校课桌椅产品标准提供一个科学依据。全面探讨高校桌椅设计的人机工程学要素将实际的人体测量数据应用于高校桌椅的功能尺寸设计中最终制定出一套高校桌椅设计的具体参数为高校桌椅设计系统提供全面科学的数据参考标准。

第一章 绪论 硕士研究生学位论文 1.4课题的主要研究方法 本课题对高校桌椅设计进行人机工程学研究主要是运用人体科学及统计学等相关学科的研究方法及手段包括文献法、观察法、比较分析法、实测法、数理统计法、调查研究法等。以下是本课题的主要方法介绍 观察法

研究产品系统中“人”和“机”的工作状态。针对高校桌椅设计本文研究高校大学生和桌椅产品各自的工作状态比如对大学生伏案坐姿的分析、桌椅产品功能分析等大都采用观察法。

实测法

利用人体测量相关仪器设备对高校大学生群体进行实际人体坐姿尺寸测量的方法。例如身高、小腿加足高、坐深等尺寸的测量。调查研究法 这种方法包括简单的访问、专门调查直到非常精细的评分心理学和生理学分析判断以及间接意见与建议分析等。本课题通过针对高校桌椅使用人群进行问卷调查对高校大学生和桌椅进行关联分析了解青年学生对现今桌椅的满意度、心理影响和审美情趣了解青年学生对桌椅各方面的需求。从用户的立场去研究探讨高校桌椅的设计原则并顺应大学生的需

求变化趋势不断的改善高校桌椅的设计尽可能消除大学生对桌椅不满意的地方。这种方法不仅可以丰富自己的视野而且会使提出的原则更具良好的市场效应为完善高校桌椅设计奠定基础。数理统计法 通过对高校大学生样本进行人体尺寸测量对所得到的相关尺寸数据进行统计分析平均值、方差、标准差、抽样误差、百分位数是数据统计处理的几个主要参数根据这些具体的人体尺度参数来进行统计分析。其中人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级用表示常用的是、、三个百分位数8。因此对每个测试对象采取随机抽样的方法给出测量数据并经过加工整理由个体过渡到总体能够在一定程度上说明高校大学生这个群体统计量然后根据抽样的结果建立起适当的几组不同的统计量。通过对所建的几个不同的统计量的无偏性、一致性、相合性等一系列的检验比较统计量的好坏选出最小无偏估计量进而可得出相关统计量的均值、方差和标准差将所建立的统计量通过构建经验分布及直方图等手段总结人体坐姿尺寸分布规律为桌椅设计提供一个客观理论依据。总之通过测量所得到的人体数据要经过数理统计分析处理。1.5 本章小结 本章首先介绍了课题研究的目的和意义分别阐述了课题的国内外研究现状在此基础上提出了现阶段存在的三个问题接着引出本课题主要研究内容最后对课题的主要研究方法做了一一介绍。硕士研究生学位论文 第二章 高校桌椅现状调查分析 5 图2-1 课桌椅体系 第二章 高校桌椅现状调查分析 2.1高校桌椅体系的概念和特征 校园家具主要包括教学家具和生活家具两大类教学家具主要有课堂家具、阶梯教室家具、图书馆家具等生活家具主要有学生食堂餐桌椅、学生公寓家具等。本课题研究的高校桌椅是校园家具中的教学家具类从大的范畴来说属于家具类产品。所以它即满足一般桌椅家具的设计特点即由功能、材料、结构、外观形式等因素组成同时又具有自己独特的概念和特征。2.1.1高校桌椅体系的概念 首先需要明确的是高校课桌椅体系的概念对不同课程来说课桌椅的功能和用途存在着区别从而形成了多品种的课桌椅系列课桌椅体系正是源于这种品种的差异。根据学校课程的用途课桌椅大致可以分为以下课本教学、劳作教学、手工教学、美术教学、多媒体教学、音乐教学、实验教学、实验室教学、计算机教学等9见图。根据国家标准—《学校课桌椅功能尺寸》规定高等院校课桌椅产品包含两个品种即固定式课桌椅和非固定式课桌和课椅。因此结合我国高校教育现状根据课桌椅的常用形式选取普通教室课本教学用非固定课桌椅系列和多媒体阶梯教室用固定课桌椅系列两种课桌椅类型来研究见图、图。其次图书馆阅览室的桌椅从使用对象和产品用途来说同教室用课桌椅的作用是一致的。因为在大学校园中大学生除去上课听课学习的时间其余大部分学习或阅读时间还主要是在图书馆自学完成的所以图书馆阅览室的桌椅系列就作为本课题研究的第二大部分见图。因此高校桌椅体系在本文中主要包括以上两大部分即教室课桌椅和图书馆阅览室桌椅两种类型并且两者大多的人机问题可以作为一个整体来研究。图2-2 普通教室课桌椅 图2-3 多媒体教室课桌椅 图2-4 图书馆阅览室桌椅 6 第二章 高校桌椅现状调查分析 硕士研究生学位论文 2.1.2高校桌椅体系的特征 高校桌椅体系是校园家具很重要的一部分是区别于普通家具的特殊家具其整个产品体系存在着自身特征。在针对高校桌椅体系进行设计时要紧紧围绕以下几方面特征 使用者高校大学生 高校桌椅体系的使用人群是一个特殊的群体—高校在读学生周岁青年主要以大专生、本科生为主硕博生为辅。设计是为人的设计“以人为本”是人机工程学研究的重点所以针对高校桌椅的设计大学生的生理学、心理学的相关数据是设计必须遵循的主要数据。如座椅、课桌的高度等是按照结构性人体的尺寸来作为设计依据的。从人机学角度出发本课题要紧紧围绕桌椅和大学生这一对人机关系展开。使用目的长时间上课或自习对于桌椅设计其尺寸和形式必须和使用目的有关设计是为了更健康、舒适的使用服务的。对于高校桌椅其使用目的主要就是为了上课或自习并且大学生随着课业负担的加重就业压力的增大每天学习的时间越来越长所以桌椅和大学生的学习效率及身体健康越来越紧密桌椅设计的科学合理与否直接决定了学习过程是否高效、健康。

第二篇：人机工程学汽车座椅设计研究

人机工程学的汽车座椅设计研究 【摘要】本文通过对重型商用车坐姿舒适性仿真的研究，并结合当今比较流行的舒适度建模方法，进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。得到以人体姿势变量和汽车设计变量为预测因子的人体不舒适度预测模型,并将模型应用于实际项目的方案分析中。【关键词】：驾驶员 驾驶姿势 人机工程技术 人体舒适度

【Abstract】 Based on the heavy commercial vehicle sitting comfort simulation studies, combined with the comfort of today's popular modeling method was suitable for Experimental study of the driving position.Get to the body posture variables and design variables as predictors of car's body is not comfortable forecasting model, and the model is applied to the analysis of the actual project proposal.【Key words】: driver driving posture ergonomic body comfort technology

一、引言

随着时代的发展，人们开始追求高品质的舒适生活,于

是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。

二、汽车座椅舒适性设计的重要性 现代科学技术的突飞猛进，以及人们工作和生活空间的不段变化，就要求汽车座椅的生产企业在座椅的设计、生产方式等方面进行改革，同时也要考虑降低成本，提高汽车座椅的经济性。因此市场不断细分，多种不同类型和不同设计的汽车座椅不断进入市场。然而目前，国内在座椅舒适度的研究上还存在一些缺陷：①没有针对中国人体特征尺寸的座椅舒 适性研究；②对于座椅静态舒适性评价还没有形成一套客观系统的体系；③在应用神经 网络建模方法评价舒适性中，对输入量的界定还不够清晰明确，有待进一步研究。关于人机工程学在家居设计中的应用的提出，其可行性可以分为概念化阶段、具体化阶段、周详设计阶段及检验校核阶段等多阶

段进行设计：1概念化阶段是整体设计的理念和宗旨，是保证今后具体设计得以顺利进行的前提条件。对椅子设计概念化进行设定的过程，涉及椅子相关的功能性、构造和材料以及形状等问题；2具体化阶段是按照在概念化阶段设定的设计方案，解决座椅的构造、功能和美观问题并创造出其基本形状；3座椅周详设计的关键是将重点放在符合整体的外观和核心架构的设计上。产品的外观、座椅的造型以及稳定的构造应该既反映其精湛设计，又能实现人 们对舒适的要求，这就是汽车座椅设计的重点。4通过以上各阶段步骤完成的产品设计可能并不是完美的。尤其是座椅与人体结构有着密切的关系，可以说人们对产品设计的合理性和适用性的评判是很重要的。因此应该对设计进行检验和校核。对于座椅的设计来说，椅子的底座部分能否稳定地支撑人体体重是很重要的。当然除此之外对支撑人体背部的椅背部分和扶手部分的检验也是很必要的。

三、基于汽车座椅的舒适性及安全性设计研究 随着当今科学技术及生活水平的不断改善和发展，人们对于座椅舒适要求也不断提升。其中汽车座椅的舒适度及安全性设计已成为当今汽车产商所关注的主要内容。座椅的主要功能是支撑驾驶员及乘坐人员的身体，减缓路面不平传给人体的冲击并减弱由此而引起的振动。给驾乘提供舒适、安全的乘坐条件和便于驾驶操作的良好的工作条件。由生物动力学研究表明，长时间地承受高强度的全身振动对于人体健康的损害是相当严重的。主要是腰脊和相关的神经系统会受到影响。新陈代谢以及源于机体内部的一些其他因素会恶化这个影响，通常认为环境因素，如身体姿势、低温及气流会引起肌肉疼痛。由本小组研究人员取证分析，得到以下结论：

（一）座椅舒适度研究

1、座椅舒适度的指标：① 座椅尺寸应与人体测量尺寸d相适宜（一般d取45—60公分）；②座椅应可调节，能使乘坐者变换姿势，并最大范围满足各类人体的乘坐要求,如沃尔沃公司的F7型汽车坐高可调65mm；倾斜度可调64度；纵向位置可调130mm等；③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿，靠背结构和尺寸应给腰部充分的支撑,使脊柱接近于正常弯曲状态。2、座椅舒适度的影响因素：座椅的几何尺寸是影响座椅舒适度的因素，但研究发现这并非唯一最主要的影响因素。从人机工程学的角度来讲，腰部是体现座椅功能的关键部位。因此，座椅的腰托是影响舒适性的关键因素。此外，座椅的调节特性对座椅的舒适度影响很大，已成为座椅舒适度设计中重点考虑的因素。

3、座椅舒适度的研究方法：从汽车座椅设计及改善的角度出发，消除座椅不舒适性最理想的方法是能建立定量模型，预测座椅的不舒适性。国内外研究中,建立的模型主要有如下3种：利用模糊理论建立的模型、线性模型和神经网络模型。

（二）座椅安全性设计1、座椅强度的设计：座椅强度的设计是安全性设计的首要内容。汽车行驶中，座椅要承受复杂的载荷。汽车座椅必须有足够的强度，以确保座椅上的人所受的伤害最小；座椅的寿命应足够长，不致过早变形或损坏；受冲击载荷作用时，座椅不应发生断裂、严重变形等损坏现象。2、座椅结构型式的设计：座椅整体结构的安全性设计应考虑的是其对其他约束系统效能的影响及与其他约束系统之间的连接方式等。3、靠背的设计：靠背的安全性设计应考虑靠背的强度、倾角、基本尺寸及其形状。靠背的强度设计不但应该在“追尾”等后部碰撞时给乘员提供良好的保护，而且也要考虑侧碰时对乘员的保护。而靠背倾角、基本尺寸及其形状对尾部碰撞的严重程度有很大影响。、坐垫的设计：坐垫一般不会造成对乘员的直接冲击伤害，但坐垫的结构可以影响到乘员运动过程、约束力加到乘员身体上的方式及外部载荷(加速度、力等)的绝对值大小。坐垫深度设计的原则是在充分利用靠背的情况下，使臀部得到合理的支撑。坐垫深度不应该超过人的大腿长度。5、头枕的设计：头枕是一种用以限制乘员头部相对于躯干向后移位的弹性装置，其作用是在发生碰撞时，减轻乘员颈椎可能受到的损伤。尤其是在汽车受到追尾碰撞时，可抑制乘员头部后倾，防止或减轻颈部损伤。现多采用模拟计算和试验验证相结合的研究方法，该方法重复性好、存储信息量大、开发周期短且开发费用低，目前可用于座椅强度分析的有限元软件有MSC.NASTRAN、ABAQUAS、ANSYS、SAP、PAM-CRASH、DYNA-3D等。

四、基于汽车座椅舒适度设计中面临的问题 对于座椅中主要的支撑性零部件，应精确建模，以保证模型的正确性；对静强度特性影响不大的零件，只要抓住其主要的几何形状进行建模即可；对于基本没影响的部件，可以简单建模或不建模。随着座椅结构形式的不断变化，单纯用梁单元已不足以精确地描述座椅骨架的结构，于是越来越多地使用了其他的单元形式建模，如空间板壳单元、实体单元等。在新的世纪里，人们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越人们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。

五、总结国内汽车座椅行业应该致力于简化座椅的设计开发过程，大幅度缩短开发周期，减少开发费用和成本，提高产品质量和性能，获得最优化的创新设计产品，这样才能更好地促进我国座椅行业的设计国际化、现代化。我们希望这种汽车座椅的设计可以更好地保护人们的腰部和颈部。

结语：要想设法使驾驶员驾车时有更舒适、更安全的驾驶环境，对于当前的汽车座椅设计，高度的运用人机工程学知识，更大的提高人体舒适度，是极为必要，也是势在必行！［参考文献］ 【 1】王正华，喻凡，庄德军.汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究［J］.汽车工程，2006 湖南大学学报

【2】 孟翔，王宏明.基于ADAMS的汽车座椅冲击强度研究［J］.机械设计与制造，2007辽宁省机械研究院

【】孙长富,崔光滨..汽车座椅头枕[S].1994，北京:中国标准出版社

第三篇：基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

摘要:

驾驶员坐姿舒适性仿真通常可以量化为驾驶姿势不舒适度模型。驾驶姿势不舒适度预测模型是根据驾驶姿势的影响因素,评价驾驶姿势不舒适度的数学模型。本文对重型商用车坐姿舒适性仿真研究主要做了以下几方面工作:首先,研究了在汽车领域计算机辅助人机工程技术的发展背景及国内外研究现状,并对当今比较流行的舒适度建模方法进行了深入的总结。针对这些方法的不足,提出了基于关节载荷的驾驶姿势不舒适度建模方法。其次,进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。通过设计下肢、躯干、上肢实验,获取了建立姿势不舒适度模型所需要的关节载荷和关节坐标数据。最后,建立了以维持身体姿势的关节力及扭矩为目标函数,以人体姿势变量和汽车设计变量为预测因子的人体不舒适度预测模型,并将模型应用于实际项目的方案分析中。

关键词：驾驶员

驾驶姿势

人机工程技术

人体舒适度 引言

随着时代的发展，当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡，人类赖以生存的生活空间和生活方式，处处都是经过设计并不断完善的设计世界。现代设计，作为一种广泛的文化活动，已成为人们生活中的一部分。人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。先以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。舒适驾乘首要在于座椅设计

通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科内涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以

及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。

而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面（1）为确定汽车空间范围提供依据。（2）为设计汽车座椅提供依据。

（3）为确定感觉器官的适应能力提供依据。

融人机工程学原理于汽车座椅设计已达到更大舒适度：

2.1 研究现状及主要内容

现代科学技术的突飞猛进，以及人们工作和生活空间的不段变化，就要求汽车座椅的生产企业在座椅的设计、生产方式等方面进行改革，同时也要考虑降低成本，提高汽车座椅的经济性。因此市场不断细分，多种不同类型和不同设计的汽车座椅不断进入市场。

人们对汽车座椅外观样式、材料品质的追求，使汽车座椅的设计样式丰富多姿，各有特色。从而也使汽车座椅在设计上取得了瞩目的成绩。可以说汽车座椅发生的巨大变化，是老百姓不断变化的需求造成的。

2.2研究方法

按照人机工程学的原理，以社会大众需求为宗旨，重视人体舒适感相关的各种科学性问题，深入研究。例如，人在汽车上坐椅子坐久了会不会感到不舒服、椅身的高度和椅腿的长度是否合适、椅腿是否完全着地、如果是带扶手的椅子，当把胳膊搭在扶手上时，肩部的位置感觉会如何等。这样，座椅既具备了优美典雅的视觉感受，同时也拥有满足人们日常生活和工作需要的实用功能。

座椅是对人们活动起辅助作用的工具首先必须能够承受人们活动带来的各种力量和冲击。在设计初期就应该考虑到座椅对外部冲击的承受力，否则就不能充分体现座椅的实用功能。因此应在充分了解座椅构造的基础上进行设计，以达到既美观又实用的目的。

2.3可行性分析 关于人机工程学在家居设计中的应用的提出，其可行性根本基于以下几点： 2.3.1概念化阶段

概念化阶段是整体设计的理念和宗旨，是保证今后具体设计得以顺利进行的前提条件。对椅子设计概念化进行设定的过程，涉及椅子相关的功能性、构造和材料以及形状等问题。

2.3.2具体化阶段

具体化阶段是按照在概念化阶段设定的设计方案，解决座椅的构造、功能和美观问题并创造出其基本形状。在这个阶段要画很多草图、图样，做出模型，还要选择材料，讨论座椅的构造以及其他一些细节问题等。座椅设计的具体化阶段就是创造出产品形状的过程简单地讲就是做出座椅造型的外观图样，并对其进行论证。

2.3.3周详设计阶段

座椅设计的关键是将重点放在符合整体的外观和核心架构的设计上。产品的外观、座椅的造型以及稳定的构造应该既反映其精湛设计，又能实现人们对舒适的要求，这就是汽车座椅设计的重点。

2.3.4检验校核阶段

通过以上各阶段步骤完成的产品设计可能并不是完美的。尤其是座椅与人体结构有着密切的关系，可以说人们对产品设计的合理性和适用性的评判是很重要的。因此应该对设计进行检验和校核。对于座椅的设计来说椅子的底座部分能否稳定地支撑人体体重是很重要的。当然除此之外对支撑人体背部的椅背部分和扶手部分的检验也是很必要的。汽车座椅舒适性及安全性设计研究

坐舒适度及安全性是评价汽车性能的主要指标，而随着当今科学技术及生活水平的不断改善和发展，人们对于座椅舒适要求也不断提升。其中汽车座椅的舒适度及安全性设计已成为当今汽车产商所关注的主要内容。座椅的主要功能是支撑驾驶员及乘坐人员的身体减缓路面不平传给人体的冲击并减 弱由此而引起的振动。给驾乘提供舒适、安全的乘坐条件和便于驾驶操作的良好的工作条件。

通过查阅相关资料并对当前市民针对汽车座椅舒适性的市场调查考证，由生物动力学研究表明，长时间地承受高强度的全身振动对于人体健康的损害是相当严重的。主要是腰脊和相关的神经系统会受到影响。新陈代谢以及源于机体内部的一些其他因素会恶化这个影响，通常认为环境因素如身体姿势、低温及气流会引起肌肉疼痛。

通过取证分析可以得到以下结论

（一）座椅舒适度研究（1）座椅舒适度的指标

根据人机工程学原理,为保证良好的舒适度，针对静态舒适度，设计中应遵循以下原则：① 座椅尺寸应与人体测量尺寸相适宜；②座椅应可调节，能使乘坐者变换姿势，并最大范围 满足各类人体的乘坐要求；③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿，靠背结构和尺寸应给腰部充分的支撑,使脊柱接近于正常弯曲状态。

（2）座椅舒适度的影响因素

座椅的几何尺寸是影响座椅舒适度的因素，但研究发现这并非唯一最主要的影响因素。许多文献都提及腰部支撑的重要作用。腰托的形状和位置，对于是否能使人保持良好坐姿，减少人体疲劳具有重要作用。从人机工程学的角度来讲腰部是体现座椅功能的关键部位。因此 座椅的腰托是影响舒适性的关键因素。腰托的安装位置在座椅靠背结构设计中十分重要。乘员正常入座时，人体身躯与大腿的连接点—胯点(hip point)简称H点H点的位置是决定驾驶员操作方便、乘坐舒适性相关的车内尺寸的基准。此外，座椅的调节特

性对座椅的舒适 度影响很大，已成为座椅舒适度设计中重点考虑的因素。压力分布是导致不舒适的最主要的 生物力学因素，通过界面压力对座椅舒适度进行评价是一种重要客观、有效的方法。

（3）座椅舒适度的研究方法

从汽车座椅设计及改善的角度出发，消除座椅不舒适性最理想的方法是能建立定量模型，预测座椅的不舒适性。国内外研究中,建立的模型主要有如下3种：利用模糊理论建立的模型、线性模型和神经网络模型。

目前，国内在座椅舒适度的研究上还存在一些缺陷：①没有针对中国人体特征尺寸的座椅舒适性研究；②对于座椅静态舒适性评价还没有形成一套客观系统的体系；③在应用神经 网络建模方法评价舒适性中，对输入量的界定还不够清晰明确有待进一步研究。

（二）座椅安全性设计

座椅安全性设计的内容主要包括以下几个方面:座椅强度的设计、座椅结构型式的设计、靠背的设计、坐垫的设计、头枕的设计。（1）座椅强度的设计

座椅强度的设计是安全性设计的首要内容。汽车行驶中座椅要承受复杂的载荷。汽车座椅必须有足够的强度以确保座椅上的人，所受的伤害最小，座椅的寿命应足够长，不致过早变 形或损坏，受冲击载荷作用时，座椅不应发生断裂、严重变形等损坏现象。所以设计座椅时，必须对汽车座椅的强度进行计算尽量以最少的材料、最小的质量满足强度要求。

（2）座椅结构型式的设计

座椅整体结构的安全性设计应考虑的是其对其他约束系统效能的影响及与其他约束系统之间 的连接方式等。（3）靠背的设计

靠背的安全性设计应考虑靠背的强度、倾角、基本尺寸及其形状。靠背的强度设计不但应该 在“追尾”等后部碰撞时给乘员提供良好的保护，而且也要考虑侧碰时对乘员的保护。而靠 背倾角、基本尺寸及其形状对尾部碰撞的严重程度有很大影响。

（4）坐垫的设计

坐垫一般不会造成对乘员的直接冲击伤害，但坐垫的结构可以影响到乘员运动过程、约束力 加到乘员身体上的方式及外部载荷(加速度、力等)的绝对值大小。坐垫深度设计的原则是在 充分利用靠背的情况下，使臀部得到合理的支撑。坐垫深度不应该超过人的大腿长度。（5）头枕的设计

头枕是一种用以限制乘员头部相对于躯干向后移位的弹性装置其作用是在发生碰撞时，减轻乘员颈椎可能受到的损伤。尤其是在汽车受到追尾碰撞时可抑制乘员头部后倾防止或减轻颈部损伤。现多采用模拟计算和试验验证相结合的研究方法该方法重复性好、存储信息量大、开发周期短且开发费用低。基于汽车座椅舒适度设计中面临的问题 一般的座椅是由几千个零件组装而成，在建模前首先需要对座椅的整体结构进行分析，确定各个零件对强度特性的影响，根据影响程度的不同对零件进行筛选。对于座椅中主要的支撑性零部件，应精确建模，以保证模型的正确性，对静强度特性影响不大的零件，只要抓住其主要的几何形状进行建模即可，对于基本没影响的部件，可以简单建模或不建模。汽车座椅骨架属于空间杆系和空间板系的组合结构，由于各种调节机构设计，导致结构不完全对称，同时，汽车在行驶过程中座椅承受复杂的载荷结构中的各个杆件既受弯曲又受扭转。

通过调查研究，我们还了解到，早期的汽车座椅骨架大都采用简单的钢管结构，因此最早采用空间梁单元进行强度分析。受硬件设备与软件水平的限制，当时的座椅有限元模型都比较简单，单元和节点数目较少。

随着座椅结构形式的不断变化，单纯用梁单元已不足以精确地描述座椅骨架的结构于是越来越多地使用了其他的单元形式建模，如空间板壳单元、实体单元等。在新的世纪里人们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越人们过去所局限的人与物的关系的认识向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。

国内汽车座椅行业应该致力于简化座椅的设计开发过程，大幅度缩短开发周期，减少开发费用和成本，提高产品质量和性能，获得最优化的创新设计产品，这样才能更好地促进我国座椅行业的设计国际化、现代化。我们希望这种汽车座椅的设计可以更好地保护人们的腰部和颈部。同时要想设法使驾驶员驾车时有更舒适、更安全的驾驶环境，对于当前的汽车座椅设计，高度的运用人机工程学知识，更大的提高人体舒适度，是极为必要，也是势在必行。

参考文献

[1]王正华，喻凡，庄德军.汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究 [2].汽车工程.2006(9):817.[3] 孟翔,王宏明.基于ADAMS的汽车座椅冲击强度研究[J].机械设计与制造2007(11):167.

第四篇：基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究 何钧1 陈亚文1 高秀峰1（1襄樊学院 441053）

【摘要】本文通过对重型商用车坐姿舒适性仿真的研究，并结合当今比较流行的舒适度建模方法，进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。得到以人体姿势变量和汽车设计变量为预测因子的人体不舒适度预测模型,并将模型应用于实际项目的方案分析中。关键词：驾驶员 驾驶姿势 人机工程技术 人体舒适度

Car seat based on ergonomics design of the report concluding paper Hejun1 Chenyawen1 Gaoxiufeng1(1XiangFang University 441053)【Abstract】 Based on the heavy commercial vehicle sitting comfort simulation studies, combined with the comfort of today's popular modeling method was suitable for Experimental study of the driving position.Get to the body posture variables and design variables as predictors of car's body is not comfortable forecasting model, and the model is applied to the analysis of the actual project proposal.Key words: driver driving posture ergonomic body comfort technology

一、引言

随着时代的发展，人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。

二、汽车座椅舒适性设计的重要性

现代科学技术的突飞猛进，以及人们工作和生活空间的不段变化，就要求汽车座椅的生产企业在座椅的设计、生产方式等方面进行改革，同时也要考虑降低成本，提高汽车座椅的经济性。因此市场不断细分，多种不同类型和不同设计的汽车座椅不断进入市场。然而目前，国内在座椅舒适度的研究上还存在一些缺陷：①没有针对中国人体特征尺寸的座椅舒 适性研究；②对于座椅静态舒适性评价还没有形成一套客观系统的体系；③在应用神经 网络建模方法评价舒适性中，对输入量的界定还不够清晰明确，有待进一步研究。关于人机工程学在家居设计中的应用的提出，其可行性可以分为概念化阶段、具体化阶段、周详设计阶段及检验校核阶段等多阶段进行设计【1】。1概念化阶段是整体设计的理念和宗旨，是保证今后具体设计得以顺利进行的前提条件。对椅子设计概念化进行设定的过程，涉及椅子相关的功能性、构造和材料以及形状等问题；2具体化阶段是按照在概念化阶段设定的设计方案，解决座椅的构造、功能和美观问题并创造出其基本形状；3座椅周详设计的关键是将重点放在符合整体的外观和核心架构的设计上。产品的外观、座椅的造型以及稳定的构造应该既反映其精湛设计，又能实现人们对舒适的要求，这就是汽车座椅设计的重点。4通过以上各阶段步骤完成的产品设计可能并不是完美的。尤其是座椅与人体结构有着密切的关系，可以说人们对产品设计的合理性和适用性的评判是很重要的。因此应该对设计进行检验和校核。对于座椅的设计来说，椅子的底座部分能否稳定地支撑人体体重是很重要的。当然除此之外对支撑人体背部的椅背部分和扶手部分的检验也是很必要的。

三、基于汽车座椅的舒适性及安全性设计研究 随着当今科学技术及生活水平的不断改善和发展，人们对于座椅舒适要求也不断提升。其中汽车座椅的舒适度及安全性设计已成为当今汽车产商所关注的主要内容。座椅的主要功能是支撑驾驶员及乘坐人员的身体，减缓路面不平传给人体的冲击并减弱由此而引起的振动。给驾乘提供舒适、安全的乘坐条件和便于驾驶操作的良好的工作条件。由生物动力学研究表明，长时间地承受高强度的全身振动对于人体健康的损害是相当严重的。主要是腰脊和相关的神经系统会受到影响。新陈代谢以及源于机体内部的一些其他因素会恶化这个影响，通常认为环境因素，如身体姿势、低温及气流会引起肌肉疼痛。由本小组研究人员取证分析，得到以下结论：

（一）座椅舒适度研究

1、座椅舒适度的指标：① 座椅尺寸应与人体测量尺寸d相适宜（一般d取45—60公分）；②座椅应可调节，能使乘坐者变换姿势，并最大范围满足各类人体的乘坐要求,如沃尔沃公司的F7型汽车坐高可调65mm；倾斜度可调64度；纵向位置可调130mm等；③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿，靠背结构和尺寸应给腰部充分的支撑,使脊柱接近于正常弯曲状态。

2、座椅舒适度的影响因素：座椅的几何尺寸是影响座椅舒适度的因素，但研究发现这并非唯一最主要的影响因素。从人机工程学的角度来讲，腰部是体现座椅功能的关键部位。因此，座椅的腰托是影响舒适性的关键因素。此外，座椅的调节特性对座椅的舒适度影响很大，已成为座椅舒适度设计中重点考虑的因素。

3、座椅舒适度的研究方法：从汽车座椅设计及改善的角度出发，消除座椅不舒适性最理想的方法是能建立定量模型，预测座椅的不舒适性。国内外研究中,建立的模型主要有如下3种：利用模糊理论建立的模型、线性模型和神经网络模型。

（二）座椅安全性设计1、座椅强度的设计：座椅强度的设计是安全性设计的首要内容。汽车行驶中，座椅要承受复杂的载荷。汽车座椅必须有足够的强度，以确保座椅上的人所受的伤害最小；座椅的寿命应足够长，不致过早变形或损坏；受冲击载荷作用时，座椅不应发生断裂、严重变形等损坏现象。2、座椅结构型式的设计：座椅整体结构的安全性设计应考虑的是其对其他约束系统效能的影响及与其他约束系统之间的连接方式等。3、靠背的设计：靠背的安全性设计应考虑靠背的强度、倾角、基本尺寸及其形状。靠背的强度设计不但应该在“追尾”等后部碰撞时给乘员提供良好的保护，而且也要考虑侧碰时对乘员的保护。而靠背倾角、基本尺寸及其形状对尾部碰撞的严重程度有很大影响。

4、坐垫的设计：坐垫一般不会造成对乘员的直接冲击伤害，但坐垫的结构可以影响到乘员运动过程、约束力加到乘员身体上的方式及外部载荷(加速度、力等)的绝对值大小。坐垫深度设计的原则是在充分利用靠背的情况下，使臀部得到合理的支撑。坐垫深度不应该超过人的大腿长度。5、头枕的设计：头枕是一种用以限制乘员头部相对于躯干向后移位的弹性装置，其作用是在发生碰撞时，减轻乘员颈椎可能受到的损伤。尤其是在汽车受到追尾碰撞时，可抑制乘员头部后倾，防止或减轻颈部损伤。现多采用模拟计算和试验验证相结合的研究方法，该方法重复性好、存储信息量大、开发周期短且开发费用低，目前可用于座椅强度分析的有限元软件有MSC.NASTRAN、ABAQUAS、ANSYS、SAP、PAM-CRASH、DYNA-3D等【2】。

四、基于汽车座椅舒适度设计中面临的问题

对于座椅中主要的支撑性零部件，应精确建模，以保证模型的正确性；对静强度特性影响不大的零件，只要抓住其主要的几何形状进行建模即可；对于基本没影响的部件，可以简单建模或不建模。随着座椅结构形式的不断变化，单纯用梁单元已不足以精确地描述座椅骨架的结构，于是越来越多地使用了其他的单元形式建模，如空间板壳单元、实体单元等。在新的世纪里，人们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越人们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。

五、总结国内汽车座椅行业应该致力于简化座椅的设计开发过程，大幅度缩短开发周期，减少开发费用和成本，提高产品质量和性能，获得最优化的创新设计产品，这样才能更好地促进我国座椅行业的设计国际化、现代化。我们希望这种汽车座椅的设计可以更好地保护人们的腰部和颈部。

同时，要想设法使驾驶员驾车时有更舒适、更安全的驾驶环境，对于当前的汽车座椅设计，高度的运用人机工程学知识，更大的提高人体舒适度，是极为必要，也是势在必行！

［参考文献］

【1】王正华，喻凡，庄德军.汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究［J］.汽车工 程，2006（9）：817. 【2】 孟翔，王宏明.基于ADAMS的汽车座椅冲击强度研究［J］.机械设计与制造，2007（11）：167.项目指导老师： 李和

论文报告编辑者： 何钧 襄樊学院机械与汽车工程学院工业工程0811班 完成时间：2010年5月10日

第五篇：人机工程学

2012-2013年第一学期《人机工程学》科目论文

人机工程学论文

一、人机工程学工程是一门寻求人际环境和谐的科学

人机工程学综合利用工程技术、人体科学、环境科学、心理学的理论、方法和手段，研究人机硬件界面、软件界面设计、人与环境的界面设计、人的劳动（体力和脑力）规律，以及人机工程学的总体设计。可用于但不局限于以下领域：机电产品的人-机器界面设计、显示装置与控制装置设计；电子产品造型设计、仪器仪表设计、控制台设计；人的作业绩效管理，安全管理；化工与化学领域实验室、工作场所设施布局设计与运行管理；建筑设计与施工作业管理；以及帮助人们在各种作业与生活中保持健康、安全、舒适和高效的身体姿势。

二、人机工程学对生活的应用

人机工程学首先是对人体，机器，环境的各个方面进行单项研究，对这几个大方面了解透彻，再寻求最适合人类生活的设计方式，实现人机环境系统和谐。人机环境系统中的环境因素有作业环境，微气候，照明环境等。以下所述的就是几项生活中运用人机工程学的实例。

工作工具中的人机工程学

人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都有1/3以上的时间在与座椅打交道，因此座椅设计除了材料运用得当及造型大方美观以外，更重要的是要符合人机工程学设计原则。根据人类工效学原理，座椅的功能、尺度与人体生理特点密切相关。由于座椅的用途不同,对座椅的功能要求也各异。这些功能要求是人们工作和休息的重要条件。不恰当的功能、尺度会影响人们的工作效率和身体健康。好的座椅可以减轻人的劳动，使人感到心情愉快，而好的座椅得益于正确地使用人机工程学。

我们可以先分析人体静态测量时的尺寸（图1），对其作业时坐姿的调整范围进行估算，再根据实际要求对座椅进行设计。

图1

图2 图3

从人机工程学原理出发考虑，一个性能优良的座椅应当符合的基本要求如下：为人们提供一个舒适的坐姿，符合舒适坐姿的生理特性，减轻人们的肌肉酸痛和疲劳。以上图2中的座椅符合人机工程学，图3中的为普通座椅。图2中符合人机工程学的座椅的结构和尺寸设计使人们的脊柱形态接近于正常自然状态，可以减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，座椅的设计符合压力分布不均匀原则，让不宜承受重压的大腿等部微微高于可以承受重压的坐骨结节处，可以防止人们的疲劳发生。图3中的普通座椅坐垫为平面的，长时间的坐着会使人感到疼痛，而靠椅不是人们的脊柱形态的正常状态，会使靠在上面的人感到肌肉酸痛。综上，符合人机工程学原理的座椅比普通更加舒适。

手工工具中的人机工程学

手工工具例如钳子、简单等是人们在日常生活和某些特定的工作中经常要用到的一些工具。它们的主要的作用区域是手腕臂以及上肢部分，如果设计不当，给使用者带来的累计损伤疾病是十分严重的。通过应用人机工程学原理对手工工具的使用方式，使用状态以及造成累计损伤疾病原因的分析，一方面可以提高工作效率和质量，另一方面可以提高安全性，减少疲劳和压力，增加工作的满意度和改善生活的质量。

图4：符合人机工程学 图5：普通剪刀

在上图中左边的剪刀属于改进的人机工程学产品，它抬高了大拇指工作时的位置，使得大拇指的掌骨与腕骨之间的关节弯曲，减少了骨与骨之间的运动的摩擦，对保护手指关节是有利的，同时，它的下半部的施力处为一平面，这样也可以减少施力时手指部位的受力，对食指，中指，无名指也起到了保护作用。右图所示的剪刀是早期的样式。这种剪刀的手部作用空间比较打，除了大拇指的其余四只手指受力比较均匀，但是大拇指的受力比较明显。大拇指的远节指骨和中节指骨间的关节伸展，长时间地保持这一姿势对关节处的韧带不利。其次，受力部位由手指转移到了手掌内侧的部位，长时间作用或是高强度的作用都会对肌肉组织产生影响。

日常用品中的人机工程学

鞋子对于我们每个人都是不可或缺的东西，它的功能很多：作为代步工具，保护双脚,使其尽量不受运动损伤；可以搭配服饰,使我们更时尚前卫；对工人们来说,可以保护双脚不与地面摩擦而破损。鞋子的作用很多，但其中最为重要的就是穿在脚上时的舒适度。其次，还应该关注的就是鞋子的耐用程度。

鞋子不合脚会对身体造成如下的伤害：1.鞋子的能量缓冲作用弱；2.鞋子对足部的挤压与摩擦；3.令足部负重不合理。

因此在设计鞋子的时候应注意的要点：

1、理想的鞋跟高度在2-4厘米之间，最好不要超过6厘米。

2、鞋跟与足底凹陷处的弧度必须合脚，踝骨与脚尖不应该碰触到鞋子。前脚要有一定摆动的余地、而后跟不能摆动。

3、鞋的重量每增加1克，对足部造成的负担相当于在人的脊背上增加几十克的重量。因此，鞋子应尽可能轻巧。

4、由于走的路多了，鞋底的防滑花纹被磨损殆尽，变的滑或是进水。鞋底的花纹不仅要有防滑功能也要同时具备放磨损的作用。

5、鞋底要有适当的厚度

和软硬度，如果过软，鞋底不能支撑脚掌，易使人产生疲劳感。其实，鞋的舒适感除了来自合适的软硬度外，还取决于的鞋底的弯折部位，科学的弯折部位应位于脚前掌的跖趾关节处，这样才与行走时脚的弯折部位相符

6、脚后跟要有一定的支撑能力，由于人的骨骼、关节、韧带的影响，平衡及稳定能力的不同，鞋后帮如果太柔软，脚在鞋中得不到相应的支撑，会使脚左右摇摆，容易引起踝关节及韧带的损伤，还可能养成不良的走路姿势。

7、鞋面不能太软，如果鞋面（尤其是头部）太软，会难以抵抗硬物对脚趾的冲撞，加上我们可能会有走路有用脚踢东西玩的习惯，过软的鞋面既不结实，又不安全，就容易挫伤脚趾。

8、鞋垫应提高承托，加有后跟承托杯的鞋垫可以减低步行时后跟着地时之摆动，从而减低疲劳及减低创伤的机会。

图6 如图6所示的鞋子就符合人机工程学原理，考虑到双脚出汗，鞋子透气性和鞋子对双脚的保护作用等多方面因素。同时，鞋底也采用防滑和防磨材料，增强鞋子的耐用性，另外，承托也属于一个适中的范围。

三、人机工程学给予我的感悟

目前人机工程学的原理已经应用到很多工具中了，大大的提高了人们工作时的舒适性。人机工程学在各种工具（无论是座椅，手工工具，还是日常用品）的设计中，都有相当的应用，同时也趋于逐渐成熟的方向发展。利用人机工程学原理来进行各种生活工具的设计是社会发展的必然。符合人机工程学原理的人性化设计最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与工

具完美和谐的结合，使人性化的设计真正体现出对人的尊重与关怀。

一个符合人机工程学设计的产品可以让我们提高工作效率，完善工作环境，提高生活质量。因此，我觉得在未来很长一段时间内，社会在生产各种新产品的时候都会加大应用与人体工程学相关的设计知识来完善自己的产品。